咖啡駝孢銹菌：修订间差异
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2019年11月11日 (一) 09:31的版本
| 咖啡駝孢銹菌 | ||||||||||||
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 Symptoms of coffee rust caused by Hemileia vastatrix on foliage
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| 科學分類 | ||||||||||||
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| 二名法 | ||||||||||||
| Hemileia vastatrix Berk. & Broome (1869) | ||||||||||||
| 異名 | ||||||||||||
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Wardia vastatrix J.F.Hennen & M.M.Hennen (2003) |
Hemileia vastatrix 是一種柄銹菌目(Pucciniales)的真菌， 會引起咖啡葉銹病(coffee leaf rust , CLR), 該病對易感的咖啡種植園具有破壞性。咖啡是咖啡鏽病的專性宿主，也就是說，銹病必須能夠接觸並與咖啡（ Coffea sp。）發生物理接觸才能生存。儘管農場設法在受感染的農場中重新種植對銹病具有較強遺傳抗性的雜交種，從而減輕了影響，但目前尚無治療方法。[1]
病原型態
帶有夏孢子堆的菌絲體呈橙黃色粉沫狀，並出現在葉子的底部，直徑約0.1毫米。初期的病徵為直徑數毫米的褪綠或淡黃色斑點，後期則擴大為直徑數厘米的大小。菌絲呈棍狀，尖端帶有許多側生短柄(pedicels)，並在短柄上產生叢生的夏孢子。
夏孢子略呈腎形，26–40×18-28 µm，透明至淺黃色的透明細胞壁，厚1–2 µm，在凸側強烈彎曲，在平直或凹側光滑，疣通常更長（3– 7微米）在孢子邊緣。冬孢子堆(Telia)呈淺黃色，冬孢子有時會在夏孢子堆uredinia中產生; 冬孢子或多或少呈球形至線形，直徑26–40×20–30 µm，細胞壁呈透明至微黃色，光滑，壁厚1 µm，在前端較厚，側生短柄透明。
精子器和銹孢子器不明。[需要解释]
生命週期
Hemileia vastatrix 的生命週期始於夏孢子的萌發，它主要侵害葉子，很少在幼莖和果實上發現。之後產生附著器，繼而產生了囊泡，從該囊泡進入了氣孔下腔。在24-48小時內，感染完成。成功感染後，將葉片纏據生長，並通過氣孔產生孢子。一個病灶在3-5個月內產生4–6個孢子堆，釋放300–400,000孢子。
雖然目前主要的假說是認為H. vastatrix是異主寄生，即需要另一種寄主來完成生命週期，但目前尚未發現另一種寄主植物；另一種假說是，H. vastatrix實際上代表一個早期發散的同寄主銹病，其中冬孢子是無功能的殘留構造，並且性生活週期由夏孢子完成。隱性減數分裂和有性生殖（隱性）已在夏孢子中普遍發現了[2]。 這一發現或許可以解釋為什麼H.vastatrix新的生理小種能如此頻繁和迅速地出現。
病原生態學
Hemileia vastatrix 是一個主要生活在咖啡屬的絕對寄生菌，需要合適的溫度（不低於10°C且不高於35°C）和游離水的存在才能完成感染。孢子開始發芽後如果濕度不足的話會抑制整個感染過程。孢子的產生受溫度，濕度和宿主抗性的影響最大，定殖過程不取決於葉片的濕度，而受溫度和植物抗性的影響很大，溫度的主要影響是確定定殖過程的時間長度（潛伏期）。
Hemileia vastatrix 有兩種寄生真菌，Verticillium haemiliae和Verticillium psalliotae.
Hemileia vastatrix 起源於東非，但現在廣泛分佈於非洲，亞洲熱帶地區，中美洲和南美洲。咖啡起源於埃塞俄比亞，蘇丹和肯尼亞的高海拔地區，據信銹病病原體起源於同一座山。關於該疾病的最早報導始於1860年，是由英國探險家於1861年首先肯亞的維多利亞湖周圍發現，且據信已傳播到亞洲和美洲。
1867年，最早在斯里蘭卡的主要咖啡種植區（當時稱為錫蘭）報導了銹病的病因。首先，英國真菌學家Michael Joseph Berkeley和他的合作者Christopher Edmund Broome分析了由喬治·科威特（George HK Thwaites）在錫蘭收集“咖啡葉病害”後充分描述了這種致病真菌，並命名這種真菌為Hemileia vastatrix，“ Hemileia ”指的是孢子半平滑的特點，“ vastatrix＂則是對於該疾病的破壞性本質”[3]。
目前還不清楚銹病是如何從埃塞俄比亞到達錫蘭的。在隨後的幾年中，該病在印度於1870年被記錄下來，在1876年在蘇門答臘，在1878年在爪哇島以及在1889年在菲律賓被記錄下來。在1913年，它從非洲穿越肯尼亞到剛果，在1918年被發現。傳播到西非，象牙海岸（1954），利比里亞（1955），尼日利亞（1962-63）和安哥拉（1966）。
夏孢子主要通過風在遠距離傳播，而在風和雨都在短距離傳播。其他傳播媒介，例如動物，主要是昆蟲和人，偶爾也被證明與傳播有關。
歷史
伯克利（Berkley）和布魯姆（Broom）在1869年11月版的“ 園丁紀事”中首次對這種疾病進行了描述和命名[4]:171。 他們使用了從斯里蘭卡寄來的標本，那裡的疾病已經對咖啡生產力造成了極大的損害。斯里蘭卡許多咖啡莊園被迫關閉或將農作物改成不受CLR影響的替代作物，例如茶[4]:171–2。種植者將這種疾病暱稱為"Devastating Emily"“破壞埃米莉病”[5] ，這種疾病影響了亞洲咖啡生產二十多年[6]。 到1890年，斯里蘭卡的咖啡產業幾乎被摧毀，儘管某些地區仍然存在咖啡莊園。歷史學家認為，斯里蘭卡的咖啡生產遭受嚴重破壞是英國人偏愛茶的原因之一，因為斯里蘭卡由於這種疾病而轉向生產茶[7]。
到1920年代，CLR在非洲和亞洲的大部分地區以及印度尼西亞和斐濟都被廣泛的發現。它於1970年到達巴西，並以迅速的速度傳播，在1975年之前感染該國的所有咖啡地區[4]:171–2。 這種疾病在1981年從巴西傳播到中南美洲的大多數咖啡種植地區，1983年襲擊哥斯達黎加和哥倫比亞。
截至1990年，咖啡銹病在所有主要的咖啡生產國都已流行[4]:171–2。
2012年咖啡葉銹病的流行
2012年，拉丁美洲和加勒比10個國家/地區的咖啡銹病大幅增加，該病成為一種流行病，造成的農作物損失導致供應量下降，咖啡價格因此上漲，儘管其他因素（例如中國，巴西和印度對食用豆的需求增加）也有所貢獻。[8][9]
流行的原因尚不清楚，2013年4月在瓜地馬拉舉行的緊急銹病高峰會議匯集了很多損失。其中包括缺乏控制銹病的資源，忽視早期預警信號，使用無效的殺菌劑，缺乏培訓，基礎設施差和建議相互衝突。在“Let’s Talk Roya”會議（薩爾瓦多，2013年11月4日）的主題演講中，CAB International的高級科學家Peter Baker博士提出了有關該流行病的幾個關鍵點，包括在如此高價值的行業中研發方面的投入比例不足，以及在主要咖啡生產國（例如哥倫比亞）缺乏對新品種的投資的情況。[3]
經濟影響
Coffee Leaf Rust（CLR）對咖啡生產有直接和間接的經濟影響。直接影響包括患病植物生產量和質量下降，間接影響包括抗擊和控制該疾病的費用增加。防治該病的方法包括施用殺真菌劑和將患病樹砍除，並用抗病品種替代。兩種方法都包括大量的人工和材料成本，並且在砍除的情況下，造成多年的產量下降（種植後的三到五年內咖啡幼苗無法充分生產）。
由於準確地計算因咖啡銹病所造成的損失十分困難，因此很少有量化收益損失的記錄。產量損失的估算值因國家/地區而異，範圍在15-80％之間。全球損失估計為15％。
錫蘭的一些早期數據記錄了19世紀後期的損失，表明咖啡產量減少了75％。隨著農民從咖啡轉向不受咖啡銹病影響的其他農作物，種植咖啡的土地減少了80％，從68,787公頃減少到14,170公頃。
除上述費用外，其他費用還包括生產抗性品種的研發費用。這些費用通常由行業，地方和國家政府以及國際援助機構承擔。[4]:174
哥倫比亞的全國咖啡種植者聯合會（National Federation of Coffee Growers）成立了一個研究實驗室，專門設計用於尋找制止這種疾病的方法，因為該國是特別易患該疾病的阿拉比卡咖啡豆的主要出口國。[7]
病害報告
瓜地馬拉的咖啡作物因咖啡鏽病而毀於一旦，並於2013年2月宣布進入緊急狀態。[10][11]
咖啡銹病在墨西哥一直是個問題。[12]
政府在衛生緊急情況下宣布的咖啡銹病是秘魯咖啡種植園的一個大問題（Decreto Supremo N°082-2013-PCM）。
參考文獻
- ^ Coffee Rust Threatens Latin American Crop; 150 Years Ago, It Wiped Out An Empire. NPR.org. [2018-10-16] （英语）.
- ^ Carvalho CR, Fernandes RC, Carvalho GM, Barreto RW, Evans HC. Cryptosexuality and the genetic diversity paradox in coffee rust, Hemileia vastatrix. PLoS ONE. 2011, 6 (11): e26387. Bibcode:2011PLoSO...626387C. PMC 3216932
. PMID 22102860. doi:10.1371/journal.pone.0026387.
- ^ 3.0 3.1 PlantVillage. [30 August 2016].
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 Waller, J.M.; Bigger, M.; Hillocks, R.J. Coffee Pests, Dieases & Their Management. CABI. 2007. ISBN 978-1845931292.
- ^ Watson, Mike. Why Sri Lanka Is Everyone's Cup of Tea. Western Mail (Cardiff, Wales) (Questia Online Library). 10 May 2008 [28 July 2015].
- ^ Steiman, Shawn. Hemileia vastatrix. Coffee Research.org. [April 25, 2009].
- ^ 7.0 7.1 Penarredonda, Jose Luis. The disease that could change how we drink coffee. [2017-12-05].
- ^ Kollewe, Julia. Coffee prices expected to rise as a result of poor harvests and growing demand. The Guardian. 2011-04-21 [2017-12-05]. ISSN 0261-3077 （英国英语）.
- ^ Coffee Price Increase 2011-2012 – Coffee Prices – Coffee Shortage Due to Emerging Markets. Gourmetcoffeelovers.
- ^ Guatemala's coffee rust 'emergency' devastates crops. BBC News. [30 August 2016].
- ^ Guatemala declares national coffee emergency February 08, 2013 BusinessWeek
- ^ Saliba, Frédéric. Coffee rust plagues farmers in Mexico. 26 March 2013 [30 August 2016] –通过The Guardian.
- Coffee Research Institute: Coffee rust
- University of Nebraska-Lincoln: Coffee rust
- The University of Hawaii page on Hemileia vastatrix [1]
- U.S.Dept.Agriculture page on Coffee Leaf Rust [2]
外部鏈接
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